形状记忆合金(Shape Memory Alloy,简称SMA)是一种新的功能型材料,因其独特而优异的材料性能,目前的研究与发展十分迅速,并且在工程结构中有着良好的应用前景。在土木工程防灾减灾领域,SMA材料主要应用于结构的振动控制。因此,研究SMA材料和SMA阻尼器的力学性能具有重要的理论意义和工程应用前景。本文采用理论分析、试验研究和计算机模拟相结合的方法,对SMA材料和SMA阻尼器的力学性能进行了研究,得出了一些有新意的结论和建议。论文首先阐述了SMA材料的主要特点和发展概况,介绍了SMA阻尼器在国内外的研究与应用现状;其次,对一批NiTi奥氏体超弹性SMA丝进行了力学性能试验,分析了工作温度、加载速率、应变幅值和循环加载次数等对SMA丝加卸载循环时的各项特征参数,如等效割线刚度、最大单圈循环消能和等效阻尼比的影响,考察了材料的主要力学性能特征;然后针对Brinson一维本构模型中SMA材料相变超弹性特性热力学方程的求解特点,编制了相应的计算机分析程序,模拟分析了试验材料的相变超弹性性能,并与试验结果进行了对比,两者吻合良好;接着,提出并研制了一种新型SMA阻尼器,并对其主要力学性能进行了试验研究,分析了加载行程、加载速率、工作温度以及SMA丝的数量和长度等对SMA阻尼器加卸载循环时的各项特征参数,如等效割线刚度、最大单圈循环消能和等效阻尼比的影响,编制了SMA阻尼器力学性能的计算机分析程序,模拟分析了SMA阻尼器在加卸载循环下的力-位移滞回曲线,并与试验结果进行了对比,两者吻合较好;最后,将论文研制的SMA阻尼器应用于结构的抗震控制之中,分析了其控制机理和规律,检验了控制效果,探讨了应用SMA阻尼器进行结构抗震控制的可行性。